初中物理电功与电热典型例题.docx
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初中物理电功与电热典型例题
1.如图所示,电子式电能表表盘上标有“3000imp/(kW•h)”字样[“3000imp/(kW•h)”指接在这个电能表上的用电器消耗1kW•h的电能,电能表上的指示灯闪烁3000次]。
现将若干盏规格都为“220V20W”的节能灯接在该电能表上一起正常工作15min,电能表的指示灯闪烁了135次,这些节能灯消耗的电能为________J,接入的节能灯共有________盏。
2.如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S,电流表的示数为0.1A;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5A.那么闭合S、S1后,在相同的时间内,电流通过电阻R1、R2所做电功之比_____.
3.如图甲所示的电路中,电压表
和
的示数之比为1∶3,则定值电阻R1∶R2=____;若将电阻R1、R2改接为如图乙所示的电路,则电流表
、
的示数之比为____;在相同的时间内R1、R2消耗的电能之比为____.
答案:
1∶22∶32∶1
4.甲、乙两灯的额定电压均为9V,测得其电流与电压变化的关系图像如图所示.则乙灯正常发光时的电阻是_____Ω;若将甲、乙两灯串联接入9V的电路中,通电1min,两灯消耗的总电能为_____J。
答案:
(1)当开关S1闭合,S2、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=U/R可得,
电源的电压U=I(R1+R2)=0.6A×(18Ω+12Ω)=18V
(2)当开关S1、S2、S3都闭合时,R2与灯泡L并联,电流表测干路电流,并联电流各支路两端的电压相等,
通过R2的电流I2=U/R2=18V/12Ω=1.5A
并联电路干路电流等于个支路电流之和,通过灯泡的电流IL=I-I2=2A-1.5A=0.5A
灯泡正常发光60s时,通过灯泡的电流做功W=UIt=18V×0.5A×60s=540J
电功率
一、选择题
(2015南京).如图所示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器(a、b为其两端点).当滑片P在某一端点时,电流表示数为0.1A,R2消耗的功率为1W;当滑片P移动至某一位置时,电流表示数为0.3A,R2消耗的功率为1.8W.则当滑片P从a移到b的过程中
A.电流表示数变化了0.6AB.电压表示数变化了4V
C.R1消耗的电功率变化了5WD.电路消耗的总功率变化了6W
答案:
D
.为响应国家严禁在公共场所吸烟的规定,某同学设计了一种烟雾报警器,其原理电路如图所示,R0为定值电阻,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的减弱而增大.当电流表示数减小至某一值时,装置报警。
S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时
A.R0两端电压增大B.电路消耗的总功率增大
C.电压表与电流表的示数之比增大
D.若增大R0的阻值,可使装置在更高浓度烟雾下才报警
答案:
C
.如图所示为家用电饭锅,与它有关的下列数据最符合实际的是
A.正常工作时的电流是0.01AB.正常工作时的电压为12V
C.正常工作时的功率为700WD.正常工作1小时消耗的电能约为360J
答案:
C
.小林做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是
A.电灯的实际电压变大B.电灯的额定电压变小
C.电灯的实际功率变小D.电灯的额定功率变小
.如图所示的电路中,电源电压不变,R为滑动变阻器.闭合开关S后,在滑片P向右移动过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数变小,灯泡变暗B.电流表A的示数变小,电压表V的示数变大
C.电压表V的示数不变,电路的总功率变大
D.电压表V的示数不变,灯泡的亮度不变
答案:
D
.如图所示,电源电压保持不变,热敏电阻Rt的阻值随温度的升高而减小.闭合开关,当温度降低时
A.电压表示数变大,电路消耗的总功率变大
B.电压表示数变大,电路消耗的总功率变小
C.电压表示数变小,电路消耗的总功率变大
D.电压表示数变小,电路消耗的总功率变小
答案:
D
.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1为滑动变阻器,R2为定值电阻。
闭合开关S后,在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中,下列说法正确的是
A.电流表A1的示数不变,电流表A2的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表A1的示数变大
C.电压表V的示数变小,电路的总功率变大
D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
答案:
B
.将灯L接到电压为U的电路上时,灯的电功率为36W,若将灯L与一个电阻R串联后仍接在原电路上时,灯L消耗的电功率为25W,设灯丝电阻不变,则此电阻
消耗的电功率是
A.3WB.4WC.5WD.11W
答案:
C
.一只电阻两端的电压由3V增大到4V时,通过该电阻的电流增加了0.25A,则该电阻消耗的电功率增加了
A.0.25WB.1.75WC.0.75WD.1W
答案:
B
.如图所示,将标有“8V8W"的灯泡L1和“8V16W"的灯泡L2接在12V的电路中,闭合开关,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法中正确的是
A.灯泡L1、L2都能正常发光B.灯泡L1、L2一样亮
C.灯泡L2比灯泡L1亮D.灯泡L1比灯泡L2亮
答案:
D
.把标有“6V6W”的小灯泡L1和标有“6V3W”的小灯泡L2串联后接在电源电压为6V的电路中(不考虑灯丝电阻的变化),下列说法正确的是
A.因为通过它们的电流相等,所以一样亮
B.因为灯L2电阻较大,实际功率较大,所以灯L2较亮
C.因为灯L1额定功率较大,所以灯L1较亮
D.因为灯L1实际功率较大,所以灯L1较亮
答案:
B
.甲、乙两只灯泡,其I-U关系图像如下图所示,现将甲、乙两灯串联在电路中,当甲灯两端电压为2V时,乙灯消耗的功率是
A.1.2WB.0.8WC.2WD.3W
答案:
A
.某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时,电路如图所示,电源电压恒为6V,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器的规格为“20Ω2A”,灯泡L标有“3V0.9W”字样(忽略灯丝电阻变化)。
在实验中为了保证所有元件的安全,下列判断正确的是
A.该电路中,变阻器R接入电路的阻值变化范围为0~20Ω
B.该电路消耗的总功率的变化范围为1.2W~3.6W
C.该电路中,电流表示数的变化范围为0.2A~0.6A
D.该电路中,电灯消耗功率的变化范围为0.4W~0.9W
答案:
D
.用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”,下列说法不正确的是
A.小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的
B.将电灯泡并联是为了控制灯泡两端电压相同
C.选用的两只小灯泡规格必须相同
D.将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验
答案:
C
.如图所示,电源电压6V保持不变,测量额定电压为3.8V小灯泡的额定功率,下列说法错误的是
A.闭合开关前,滑片P应移动到B端
B.闭合开关后,小灯泡不发光,可能是小灯泡灯丝断了
C.滑片P向A端移动时,小灯泡额定功率变大,亮度变亮
D.当电压表示数为3.8V时,读出电流表的示数,可算出小灯泡的额定功率
答案:
C
.灯L1标有“6V6W”字样,灯L2标有“12V12W”字样,将L1、L2连成如图所示电路,闭合开关S,两灯都能发光,则
A.灯L2比L1亮B.灯L1、L2实际电压之比为1∶2
C.若一电表示数突然减小,另两电表示数不变,则可能是灯L2灯丝断了
D.若将灯L1、L2串联后接入电路,两灯都能发光,则实际功率之比为1∶2
答案:
D
.电饭煲具有保温和加热功能,晓东同学设计了如图所示的模拟电路(R1>R2),其中保温状态和加热状态电功率都最小的是
答案:
C
.L1灯规格为“6V 3W”,L2灯规格为“3V 3W”,忽略灯丝电阻变化,则下列说法正确的是
A.L1与L2灯丝电阻之比为2:
1
B.两灯串联,当电路中电流为0.5A时,L2灯两端电压为3V
C.两灯并联,当一个灯正常发光时,通过另一个灯的电流为1A
D.两灯并联在3V电压下,L1灯与L2灯消耗的实际功率之比为1:
4
答案:
D
.如图甲所示的电路,在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示,则下列说法中正确的是
A.R1的阻值是20ΩB.当电流表的示数是0.4A时,R2接入电路的阻值是30Ω
C.电源电压是16VD.该电路的最大电功率为7.2W
答案:
A
.有两个电路元件A、B,把它们串联在电路中,如图(乙)所示,流过元件的电流与其两端的电压关系如图(甲)所示.闭合开关S,这时电流表的示数为0.4A,则A、B两元件的电功率之比为
A.4:
5B.5:
4C.2:
3D.1:
3
答案:
A
.如图所示电路,电源电压保持不变.闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,R1、R2的U-I关系图像如图所示.则下列判断正确的是
①图线甲是电阻R1的“U-I”关系图像②电源电压为12V
③电阻R1的最小电功率为2.7W④滑动变阻器R2的最大阻值为30Ω
A.只有①③正确B.只有①④正确
C.只有②④正确D.只有②③正确
答案:
C
.如图,电源电压为6V,定值电阻R=20Ω,在S闭合的情况下,下列说法正确的是
A.在a、b两点间接入一个合适的电压表时,电压表有明显示数
B.不能在a、b两点间接入一个电流表
C.在a、b两点间接入一个“3V 0.5A”的小灯泡,小灯泡能正常发光
D.在a、b两点间接入一个10Ω的电阻,电路消耗的电功率为2W
答案:
A
.如图甲所示,R1的阻值是20Ω.滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是
A.0.45WB.0.50WC.0.80WD.0.90W
答案:
A
.小灯泡L的额定电压为3V,它的I-U图像如图甲所示.把小灯泡接入如图乙所示的电路中,先将滑动变阻器的滑片P移至B端,闭合开关S,电压表示数为1.5V;再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V.已知电源电压恒定,滑动变阻器的铭牌标有“10Ω2A”.下列说法中错误的是
A.电源电压为4.5VB.小灯泡的额定功率为1.5W
C.小灯泡正常发光时,滑动变阻器消耗的电功率为1.25W
D.小灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
答案:
C
.图示电路中,电源为恒流源,能始终提供大小恒定的电流,R0为定值电阻.移动滑动变阻器R的滑片,则下列表示电压表示数U、电路总功率P随电流表示数I变化的关系图线中,可能正确的是
答案:
C
.如图所示,电源电压为12V,R0=60Ω,滑动变阻器的规格为“50Ω2A”,电流表的量程为“0~0.6A”,小灯泡上标有“6V3W”字样.不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全.则
A.S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器接入电路的阻值范围是8Ω~50Ω
B.S闭合,S1、S2都断开,调节滑动变阻器,灯泡的功率变化范围是2.25W~3W
C.S、S1、S2都闭合,电路消耗的总功率最小值为2.4W
D.S、S1、S2都闭合,当电路消耗的总功率最大时,滑动变阻器接入电路的阻值是30Ω
答案:
D
.如图所示的电路中,电源电压保持不变.当开关S闭合,S1断开,甲、乙两表为电流表时,R1和R2消耗的功率P1∶P2=2∶3;当开关S和S1都闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表示数为V甲∶V乙和R1、R2消耗的功率P1′∶P2′分别为
A.5∶23∶2B.2∶34∶9C.5∶22∶3D.2∶39∶4
答案∶A
.如图所示,将标有“12V6W”的灯泡L1和“6V6W”的灯泡L2并联后,接在6V的电源上(设灯丝电阻不变),则
A.两灯的实际功率之和等于12WB.两灯的实际功率之和大于12W
C.灯泡L1比灯泡L2亮D.灯泡L2比灯泡L1亮
答案:
D
.甲、乙两个灯泡的铭牌分别是“PZ220—25”、“PZ220—100”,关于这两个灯泡的描述正确的是
A.甲灯的灯丝粗,电阻大B.甲灯的灯丝细,电阻大
C.乙灯的灯丝细,电阻小D.乙灯的灯丝粗,电阻大
答案:
B
.关于“12V4W”的小灯泡L1和“9V3W”的小灯泡L2,下列说法正确的是
A.L1和L2正常工作时的电阻一样大
B.L1和L2串联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
C.L1和L2并联在一起使用时,两灯消耗的功率一样多
D.L2串联一个9Ω的电阻接在12V电路中,也能正常发光
答案:
D
.灯泡L上标有“6V6W”字样,测得该灯泡的电流随电压变化的关系如图甲所示。
现把灯泡L接入如图乙所示的电路中,若电源电压为10V不变,电流表的量程为“0~0.6A”,电压表的量程为“0~15V”,则下列说法正确的是
A.灯泡L正常发光时,电压表的示数为6V
B.当电流表示数为0.4A时,电压表的示数为9V
C.灯泡L的电阻值随电压表的示数的增大而增大
D.为了保证电路安全,整个电路消耗的最大功率为10W
答案:
B
答案:
D
.在图甲所示的电路中,R1是定值电阻,R2是规格为“20Ω3A”的滑动变阻器,在电路中正确连接有一个电压表(图中未画出)。
电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端。
当滑片P在最右端b处时,电压表示数如图乙所示;P在中点时,电流表的示数为0.8A,电压表示数如图丙所示(电压表选用的量程与乙图不同)。
下列说法正确的是(多选)
甲乙丙
A.电压表并联在R2两端B.电源电压是9V
C.R1的阻值是5ΩD.R1消耗的最大功率是28.8W
答案:
CD
.(多选题)下图所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压为3V且保持不变,闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图所示,下列判断正确的是
A.R1的电阻为5ΩB.滑动变阻器的最大电阻为10Ω
C.电路消耗的最大功率为1.8WD.电路消耗的最小功率为1W
答案:
ABC
.(多选)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为12V,闭合开关S后,当滑片P从最右端滑到最左端的过程中,小灯泡的I﹣U关系图像如图乙所示.则下列判断正确的是
A.小灯泡的额定功率为24WB.电源电压为12V
C.滑动变阻器的最大阻值为9ΩD.小灯泡的最小功率为1.5W
答案:
ABC
.将定值电阻R1与R2串联接在电压恒为U的电源两端,R1消耗的电功率为4W,两电阻消耗的总功率为P;若将R1与R2并联接在该电源两端,R1消耗的电功率为36W,两电阻消耗的总功率为P′,则P∶P′=_____.
答案:
2∶9
.将电阻R1、R2按如图甲、乙两种方式连接在电源电压均为U的电路中,图甲中R1消耗的功率为9W,图乙中R1消耗的功率为16W,则甲、乙两图中R1两端的电压之比是______,R1、R2电阻之比是______。
.如图所示,电源电压10V恒定不变,R0=50Ω,滑动变阻器R阻值变化范围0~20Ω,小灯泡L的阻值为10Ω。
(1)闭合开关______时,L与R串联,当滑片P在中点时,电路中电流是______A。
(2)闭合开关S、S1、S2时,电路消耗的最小功率是______W。
.在“测定小灯泡的电功率”实验中,选用如下器材:
2节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率小于1W)、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω1A)、开关和导线.如图甲所示是小明没有连接完整的电路.
(1)请你用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电压表有示数,电流表示数几乎为零,灯泡不发光,导致这一现象的原因可能是__.
(3)排除故障后,小明通过正确操作,得到多组I、U数据,作出如图乙所示的I—U图像,由图可知,灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为__A,灯泡的额定功率为__W;灯泡电阻随电压的增加而__(选填“增大”或“减小”),导致灯泡电阻变化的主要因素是__.
(4)根据
(1)问中连接好的电路,排除
(2)问中故障,移动变阻器滑片,能否实现灯泡两端电压从零连续变化到2.5V?
答:
__(选填“能”或“不能”),其理由是__.
答案:
(1)电路如图a或如图b所示
(2)灯泡灯丝断了或灯泡与灯座接触不良
(3)0.260.65增大温度
(4)因第
(1)问的连线方式有两种情况,所以此问的回答也有两种情况
与图a情况对应的是:
不能当滑片移至变阻器最左端时,电路中电阻最大,流过灯泡的电流最小但不为零,电压最小也不为零,所以不能实现电压从零连续变化.
与图b情况对应的是:
能滑片在变阻器最左端时,灯泡两端电压为零.当滑片自变阻器最左端向右移至某一位置的过程中,灯泡两端电压可从零连续变化到2.5V.
.在测定额定电压为“2.5V”小灯泡电功率(正常发光时电阻约为8Ω)的实验中,电源为两节新干电池。
甲乙丙
(1)连接电路时开关应___。
请用笔画线将图乙电路连接完整,要求滑片P向左滑动时,接入电阻变小。
(2)电路正确连接后,闭合开关,移动滑片(未达到最小阻值),发现灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,则故障可能是___。
(3)排除故障后,为了测量小灯泡的额定功率,调节滑片使电压表的示数为___V,此时电流表的示数如图丙所示,则小灯泡额定功率是___W。
(4)若实验中电流表坏了,为了测量小灯泡的额定功率,小明选用一个R0=5Ω的电阻,设计了如图丁的电路及实验方案:
①调节滑片使电压表的示数为额定电压;
②保持滑片位置不变,只将电压表的a点接线改接到c点,测出R0两端的电压U0,通过计算得到小灯泡的额定功率。
指出他的设计方案中存在的两个问题:
问题一:
___;问题二:
___。
答案:
(1)断开图略
(2)小灯泡短路(3)2.50.75
(4)问题一:
电压表的正负接线柱接反了
问题二:
R0的阻值偏大,电压表示数无法调到2.5V
.小明到常州灯泡厂参观,看到车间正在生产标有“4.5V2.8W”字样的灯泡.技术员告诉小明,实际生产出的灯泡在4.5V额定电压下工作时,电功率不会都恰好是2.8W,只要在2.8W±0.2W的范围内,就是合格产品.技术员随机抽取一只灯泡,请小明检测是否合格.
(1)实验器材如图甲所示,电源电压为6V左右,应选用滑动变阻器的规格为(_)
A.10Ω0.3AB.20Ω0.5AC.10Ω1AD.50Ω0.5A
(2)请以笔画线代替导线,在图甲中完成电路连接.要求:
滑动变阻器的滑片P向A端移动时灯泡变亮.
甲乙
(3)开关S闭合前,滑片P应移至___(A/B)端.
(4)实际连接电路时,小明把电流表与电压表的位置交换连接了,闭合开关S后会造成(__)
A.电流表烧坏B.电压表烧坏C.灯泡烧坏D.灯泡不亮
序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
①
1.5
0.3
②
3.0
0.5
③
___
___
(5)排除故障后,移动滑片P,灯泡由暗变亮,此过程中小明记录了三组电压表、电流表示数.请根据图乙所示,将第③组的示数填入表格.
(6)灯泡在4.5V电压下,电功率是___W,该产品___(合格/不合格).
(7)实验还可得出,流经灯泡的电流变大、温度变高,电阻___(变小/不变/变大).
答案:
(1)C
(2)图略(2分)(3)B(4)D
(5)4.50.6(6)2.7合格(7)变大
.小明用图1所示电路来测量小灯泡的电功率(部分实验器材的规格已标明).
(1)请用笔画线代替导线将图1中滑动变阻器连入电路,使之接入电路的阻值最大;
(2)实验中,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,两电表指针始终处于图2所示位置,则接线柱___间(填接线柱的数字编号)出现了___(选填“短路”或“断路”);
(3)故障排除后,小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据,得到小灯泡U-I图如图3所示.则小灯泡的额定功率是___W,所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的___(选填选项前字母);
A.“10Ω,2A”B.“20Ω,2A”C.“25Ω,2A”D.“30Ω,2A”
(4)在某次调节中,滑动变阻器接入电路的阻值减小了ΔR1,小灯泡的阻值变化了ΔR2,则ΔR1___ΔR2(选填“>”、“<”或“=”),你的理由是:
___.
答案:
(1)如图所示
(2)⑥⑦断路(3)0.75C
(4)>电路中电流增大,总电阻变小,灯泡的电阻增大,滑动变阻器减小的阻值大于灯泡增大的阻值
.在“测量小灯泡的额定功率”实验中,灯泡中标有“3.8V”字样,电源电压恒定。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(2)连接完实验电路后,开关试触时,发现灯泡不亮,电流表无示数,电压表的示数接近电源电压,其故障原因可能是_____;
(3)故障排除后,开始实验,在移动滑动变阻器滑片的过程中,眼睛应注视___的示数,直到灯泡正常发光,此时电流表的示数如图乙所示,则灯泡的额定功率为____W。
(4)完成上述实验后,小聪向老师要了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了灯泡的额定功率.请完成下列实验步骤:
闭合开关S1,将S2拨到触点2,移动滑片,使电压表的示数为_____V;
再将开关S2拨到触点1,保持滑片的位置不动,读出电压表的示数U;
灯泡额定功率的表达式为P额=_____(用已知量和测得量表示)。
.小明想知道灯的亮暗程度与什么因素有关,于是找来额定电流均小于0.6A,额定电压是2.5V的灯L1和额定电压是3.8V的灯L2,先后接在电源电压恒为6V的电路中,按照如图甲所示的电路进行探究。
(1)小明在检查电路连接时,发现有一根导线连接错误。
请在图甲中找出来并打上“×”,再画线把它改到正确的位置上。
(2)电路连接正确后,小明继续进行实验:
闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使灯L1发光,测出灯L1的相关物理量,并在实验表格中记录数据和现象。
实验中,当滑片移到某一点时,电压表示数如图乙所示,为_____________V。
(3)用L2替换L1重复以上的实验,但需要改变_____________表的量程。
(4)在小明完成的实验报告中,其中的一个实验表格如下:
序号
电压U/V
电流I/A
灯泡L1的亮度
电功率P/W
电功率的平均值(W)
1
2.20
0.28
比正常发光时暗
0.62
0.76
2
2.50
0.30
正常发光时
0.75
3
2.80
0.32
比正常发光时亮
0.90
小明通过对比、推测、分析表中数据及现象得出最后的结论是:
小灯泡的实际功率越_____________,小灯泡越亮。
(5)在交流讨论中,小明知道了自己对实验现象的观察和数据的记录都是正确的,但所设计的这个实验表格存在不妥之处,是_____________。
(6)小明进一步思考,认为“把灯泡换成定值电阻,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系”。
他这种想法是_____________(选填“正确”或“错误”)。
答案:
(1)如图
(2)2(3)电压表(4)大(5)电功率的平均值(6)正确
.小芳到实验室做“测量小灯泡额定功率”的实验时,老师只给她提供了如下器